王亦婷
摘要:為有效提升甘肅省岷縣林下中藥材種植質(zhì)量,文章以甘肅省定西市岷縣黨參某種植園區(qū)為例,研究了植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素對林下中藥材黨參的種植質(zhì)量的影響。通過實驗設(shè)置3個赤霉素質(zhì)量濃度對黨參種子進行浸泡,并將其種植于pH值處于6.0~7.5之間的土壤中,統(tǒng)計黨參的生長指標(biāo)、產(chǎn)量、有效成分含量。統(tǒng)計結(jié)果表明:使用適宜的赤霉素可有效促進黨參的生長和發(fā)育,有助于黨參植株高度的提升及葉面積的增長,有效改善黨參的藥用價值。
關(guān)鍵詞:赤霉素;林下中藥材;岷縣黨參;植物生長;
文章編號:1674-7437(2023)02-0159-04? ? ? ? 中國圖書分類號:S567.53? ? ? 文章標(biāo)識碼:B
黨參為我國傳統(tǒng)著名中藥,用途廣泛,甘肅省岷縣林下黨參因其色白、形直、質(zhì)細、肉實而享譽盛名。傳統(tǒng)中醫(yī)認為,黨參具有補中益氣、生津止渴、活血化瘀、調(diào)理脾胃、健脾益肺等作用;現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),黨參可以增強體質(zhì),提高人體免疫力,具有抗氧化、抗衰老、抗缺氧、抗疲勞、抗腫瘤、增強記憶和提高學(xué)習(xí)能力等功能[1]。甘肅省商品黨參多為栽培,為增產(chǎn)保收,有個別農(nóng)戶存在濫用化肥、農(nóng)藥的現(xiàn)象。植物生長調(diào)節(jié)劑(Plant Growth Regulators,PGRs)是一類能夠調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育的化學(xué)物質(zhì)[2]。在林下中藥材種植中,植物生長調(diào)節(jié)劑可以用于控制植物的生長和發(fā)育,提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。通常情況下,可以通過噴灑、澆灌、土壤施用等多種方式使用植物生長調(diào)節(jié)劑,林下中藥材也會因為植物生長調(diào)節(jié)劑的不同施用方式、施用時間以及使用量而出現(xiàn)不同的種植質(zhì)量問題,被影響的因素會涉及很多方面[4]。赤霉素是一種高效的植物生長調(diào)節(jié)劑,適量的赤霉素可以調(diào)控種子休眠期、提高種子的發(fā)芽勢與發(fā)芽率。通過研究赤霉素對林下黨參的影響,期望可以為林下中草藥的種植方法以及植物生長調(diào)節(jié)劑在種植作物時的使用提供幫助,為其它林下中藥材的種植和生產(chǎn)提供借鑒和經(jīng)驗。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗地概況
實驗園地位于海拔1 500m~3 000m的甘肅省某山地林邊灌叢中的黨參種植場,年均溫度5℃以上,年均降水量400mm~650mm。在疏松、排水良好、肥沃的沙壤土中埋下種子,土壤pH值處于6.0~7.5之間。
1.2? ?試驗材料及設(shè)備
選擇Sigma-Aldrich公司的G7645赤霉素粉末;Sigma-Aldrich公司的W3500無菌蒸餾水,Eppendorf公司的10~100 μL ResearchR plus移液器,F(xiàn)isherbrand稱量紙,以及Nalgene噴霧器,噴霧器容量為500mL。選擇0.1mg精度的Mettler Toledo XPR204電子天平稱量赤霉素粉末;IKA C-MAG HS 7磁力攪拌器用于攪拌赤霉素溶液,確保赤霉素完全溶解;Eppendorf移液器用于吸取和釋放赤霉素溶液,實驗選擇1000μL、200μL和10μL的移液器槍頭,LI-COR葉面積計用于測量植物葉面積。實際操作時,可以根據(jù)實驗室設(shè)備和預(yù)算選擇合適的實驗器具型號,在實驗過程中要確保遵循實驗室的安全規(guī)程和操作規(guī)范。
1.3? ?試驗設(shè)計
1.3.1? ?赤霉素的制備
使用三個不同濃度的赤霉素處理岷縣林下黨參,分別為0ppm、50ppm和100ppm。以下是赤霉素的配制方法:
(1)配制0ppm赤霉素溶液:不稱取赤霉素粉末,加入蒸餾水至20mL;
(2)配制50ppm赤霉素溶液:稱取赤霉素粉末2mg,加入蒸餾水至20mL,充分攪拌至赤霉素完全溶解;
(3)配制100ppm赤霉素溶液:稱取赤霉素粉末4mg,加入蒸餾水至20mL,充分攪拌至赤霉素完全溶解;
1.3.2? ?植株情況
在播種前,對土壤進行深翻整地,破碎土塊,將準(zhǔn)備好的種子均勻撒播在整地后的土壤表面,用細土將其覆蓋,厚度約0.5cm~1cm。播種后及時澆水,保持土壤濕潤,促進種子發(fā)芽。在種子發(fā)芽期間,保持土壤濕潤避免積水。黨參的種植密度因地區(qū)、土壤條件和管理水平的不同而有所差異,小區(qū)面積30m2,種植約30株/m2~50株/m2黨參,將黨參植株分為3組,按照0ppm、50ppm和100ppm三個不同濃度赤霉素噴灑后,每組挑選5株作為樣本。株與株之間的間距為15cm~20cm,行與行之間的間距為20cm~30cm,赤霉素在黨參生長初期噴灑,次數(shù)為每隔1-2周噴灑一次,共噴6次,劑量為約50mg/m2~100mg/m2。
1.4? ?數(shù)據(jù)收集與分析方法
1.4.1? ?數(shù)據(jù)收集
在植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參種植質(zhì)量影響研究中,需要收集和分析以下幾個方面的數(shù)據(jù):
生長指標(biāo):主要包括植株高度和葉面積,在實驗過程中,定期使用尺子、測量尺和葉面積計等工具對各處理組的植株進行測量并記錄。
產(chǎn)量:實驗時收獲各處理組的植株,將地上部分和地下部分分別稱重,計算產(chǎn)量。
有效成分含量:對收獲的黨參樣品總皂苷含量、多糖含量以及黃酮含量等有效成分含量進行分析。先將樣品研磨成粉末,將粉末加入甲醇中,用超聲波處理,提取1h,將提取液離心過濾,收集過濾液,加入硫酸和乙酸乙酯,混合均勻后進行離心。取離心后的液體,加入氯仿和乙醇,混合均勻,并取上層乙醇層,加入純水2ml,混合均勻?qū)ζ溥M行過濾,取過濾液,然后使用高效液相色譜法-HPLC N使用高效液相色譜法進行分離和檢測,來測定有效成分的含量。
1.4.2? ?分析方法
(1)平均值計算
在分析數(shù)據(jù)時,實驗使用描述性統(tǒng)計法來分析植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參種植質(zhì)量影響。在分析植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參種植質(zhì)量影響時,數(shù)據(jù)的平均值和離散程度特征可以了解黨參植株高度與黨參植株面積的狀況,以此來探究植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參生長指標(biāo)的影響。平均值的計算公式,見公式(1):
其中,χ表示每個觀測值,n表示觀測值的總數(shù),以此來計算各組實驗中黨參植株的平均高度、黨參的平均植株葉面積以及黨參的平均產(chǎn)量。
(2)離散值計算
為探析植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參生長指標(biāo)的影響,要計算黨參植株的平均高度、黨參的平均植株葉面積數(shù)據(jù)的離散程度V,具體的計算公式,見公式(2):
離散程度代表了樣本差異性,可以使實驗結(jié)果更為準(zhǔn)確,證明實驗結(jié)果的有效性。
(3)有效成分含量計算
總皂苷含量、多糖含量以及黃酮含量是黨參中三個重要的營養(yǎng)成分,它們在黨參的保健作用中發(fā)揮著重要作用??傇碥蘸?、多糖含量以及黃酮含量等有效成分含量S的計算公式,見公式(3):
其中,a為測定值,b為空白對照值,h為稀釋倍數(shù),l為樣品量。以此來計算并觀測植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參有效成分含量的影響。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?赤霉素對黨參生長指標(biāo)的影響
通過對黨參植株進行三種不同濃度的赤霉素處理(A:0ppm,B:50ppm,C:100ppm),探究赤霉素對黨參生長指標(biāo)的影響,每種處理有5個重復(fù),收集實驗結(jié)束后植株的數(shù)據(jù),記錄具體實驗數(shù)據(jù)(見表1)。
針對這些數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計分析,計算其中心趨勢,可以得出A組平均值為27.2cm,B組平均值為33cm,C組平均值為40cm。計算三組實驗的離散程度,A組為1.91,B組為1.41,C組為1.58。記錄黨參葉面積情況具體實驗數(shù)據(jù),其中A組平均值為12.2cm2,B組平均值為16.4cm2,C組平均值為20.2cm2;計算三組實驗的離散程度,A組為1.87,B組為1.35,C組為
1.55。通過描述性統(tǒng)計對葉面積的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),隨著赤霉素濃度的增加,黨參植株的葉面積和植株高度呈上升趨勢。同時,還可以觀察到各組間的離散程度較小,說明各處理組內(nèi)的數(shù)據(jù)較為集中,整體樣本的差異程度較低。實驗說明,采用植物生長調(diào)節(jié)劑后,對黨參的生長和發(fā)育產(chǎn)生了積極的影響,有助于黨參植株高度的提升及葉面積的增長。
2.2? ?赤霉素對黨參產(chǎn)量的影響
為探究植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參生長指標(biāo)的影響,對A、B、C三組中的每組方式進行5個樣本實驗,在實驗結(jié)束后,對地上部分和地下部分分別稱重,計算產(chǎn)量并記錄其平均值,具體實驗數(shù)據(jù)如下(見表2):
根據(jù)表2可知,A、B、C三組中黨參的平均原始重量一致,噴灑植物生長調(diào)節(jié)劑后,經(jīng)過一段時間成長的黨參平均重量出現(xiàn)了差異,明顯C組的赤霉素含量最高,平均重量也最高,可以長到30.3g。對于黨參這類中藥材,地下部分的重量尤為關(guān)鍵,其主要藥用部位就是地下的根,所以,地下部分的重量越高,黨參的品質(zhì)就越高。根據(jù)對地上地下部分的平均重量記錄可知,赤霉素的含量也可以影響黨參的品質(zhì),A、B、C三組中黨參的地下部分平均重量也有上漲趨勢,C組可達17.2g。由此可見,使用植物生長調(diào)節(jié)劑可以使黨參的總體重量及整體品質(zhì)得到改善。
2.3? ?赤霉素對黨參有效成分含量的影響
為驗證植物生長調(diào)節(jié)劑對黨參有效成分含量的影響,對收獲的黨參樣品進行總皂苷含量、多糖含量以及黃酮含量3種有效成分含量進行分析,A、B、C三組中的每組方式進行5個樣本實驗,三組的平均含量變化如下(見圖1):
根據(jù)圖中的變化趨勢,總結(jié)具體數(shù)據(jù)可知,A、B、C三組中黨參總皂苷含量、多糖含量以及黃酮的原始含量參差不齊,噴灑植物生長調(diào)節(jié)劑后各類有效成分都有所提升,尤其是對多糖含量的影響較為顯著,在不噴灑赤霉素時,多糖原始含量從9.33%漲到9.46%;噴灑50ppm后,多糖原始含量由8.71%漲到8.91%;噴灑100ppm后,多糖原始含量由9.24%漲到9.55%。在黨參生長過程中,赤霉素的施用可以提高黨參中多糖的含量,且C組由于噴灑赤霉素較多,變化趨勢總體呈現(xiàn)上升狀態(tài),上升走勢要比A組合B組更為明顯。由此可見,通過合理施用赤霉素可以提高黨參中多糖的含量。隨著赤霉素的含量增多,黨參的有效成分含量也會有所增加,更加具有藥用價值。
3? ?結(jié)論與討論
植物種子自身的激素水平和萌發(fā)所處環(huán)境共同調(diào)節(jié)種子的萌發(fā)與休眠情況[5],在不同的激素水平下植物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)等會發(fā)生相應(yīng)的變化,只有在合適的濃度下才能促進種子萌發(fā),濃度過高或低于最適濃度均會抑制種子的萌發(fā)[6]。文章通過施用不同程度的赤霉素,觀測植物生長調(diào)節(jié)劑對甘肅岷縣林下黨參生長的影響。實驗結(jié)果顯示,在同一生長條件與時間處理下,甘肅岷縣林下黨參分別在0ppm、50ppm和100ppm三個不同濃度赤霉素噴灑后,植株高度、葉面積重量及有效成分幾個方面均隨著噴灑濃度的增加表現(xiàn)出上升趨勢,適量使用赤霉素對黨參生長過程起到了明顯的助推作用。綜上所述,采用植物生長調(diào)節(jié)劑可有效促進黨參的生長和發(fā)育,有助于黨參植株高度的提升及葉面積的增長,有效改善了黨參的藥用價值。
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